Kar yağdığında, her yer beyaza bürünür ve kartpostal manzaralarıyla donanır. Ancak, karın neden beyaz olduğunu anlamak için, rengini oluşturan unsurlara dikkatlice bakmak gerekir. Gözler, elektromanyetik radyasyonun belirli bir spektrumunu (görünür ışık) algılayan sensörlerdir. Bu spektrum, farklı dalga boyları veya aralıklarla farklı renkler olarak algılanır; geniş dalgalar kırmızıyı, dar dalgalar ise maviyi temsil eder.
Işık, güneş veya ampul gibi kaynaklardan gelirken, farklı renklerin birleşiminden oluşur. Tüm renkler eşit oranda birleştiğinde, ışık beyaz renk üretir. Kar, ışığın tüm renklerini yansıttığı için beyaz görünür. Bir cisim, ışığın hiçbir dalga boyunu yansıtmazsa siyah, tüm dalga boylarını yansıtırsa da beyaz görünür.
Bitkilerin yeşil görünmesi, klorofilin kırmızı ve mavi ışığı emmesi ve yeşil ışığı yansıtmasıyla açıklanabilir. Benzer şekilde, kırmızı bir kazağın kırmızı ışığı yansıtması, sarı bir tenis topunun ise sarı ışığı yansıtması nedeniyle bu renkler görünür.
Kar, ışığı tüm renklerine eşit şekilde yansıtır, bu da onun beyaz görünmesine sebep olur. Bu, karın saydam olduğu ve ışığın tamamını yansıttığı anlamına gelir. Bu özellik, kartpostal manzaralarına ve beyaz bir örtüye dönüşmesine katkı sağlar.
Kar Aslında Yarı Saydamdır
Bulutlardaki su buharı, normal yoğunlaşma süreciyle neme dönüşür ve sıcaklıklar normale döndüğünde yağmur olarak yere iner. Ancak atmosferin sıcaklığı 0 santigrat derecenin altına düştüğünde veya daha düşük bir dereceye ulaştığında, ve uygun koşullar mevcutsa (örneğin, havadaki nem eksikliği gibi), bu nem donar ve buz kristalleri oluşturur. Bir araya gelen bu buz kristalleri, kar tanelerini meydana getirir.
Su, şeffaftır; ışık suyun içinden geçer ve suyun rengi yoktur. Ancak kar, buz kristallerinden oluşur ve aslında yarı saydam ya da berraktır. Ancak, bu berrak kristaller, ışığı yansıtma şekilleri nedeniyle insan gözüne beyaz görünür. Işık, saydam bir malzemenin içinden değişmeden geçebilirken, yarı saydam bir malzemenin içinden geçerken bükülür.
Bir kar yığınına bakıldığında, aslında bir grup küçük buz tanesine ve kar taneleri arasındaki boşlukları dolduran bir sürü hava görülür. Işık, kar yığını ile karşılaştığında kristallerin ilk katmanından geçer ve bir miktar bükülür. Bu bükülme, ışığın bir kar tanesine, sonra bir başkasına, sonra bir diğerine çarpması ve nihayetinde tekrar ortaya çıkana kadar rastgele bir şekilde bir kar tanesinden diğerine sıçramasıyla devam eder. Bu süreç, kar yığının dışına doğru ışığın kırılmasına kadar devam eder.
Buz, yarı saydam olduğundan ışığın herhangi bir dalga boyunu emmez, bunun yerine hepsini eşit olarak yansıtır. Bu nedenle, kar yansıyan ışığın rengini alır ve gözde beyaz olarak algılanır. Bu durum, her bir kristalin berrak görünmesine rağmen, bir şeker veya tuz yığınının beyaz görünmesine benzer.
Kar Her Zaman Beyaz Değildir
Pürüzsüz nesneler, ışığı dik açıyla, ayna gibi yansıtırken, pürüzlü yüzeyler ise yansıttıkları ışığı dağıtırlar, bu nedenle bir nesneye bakılarak dokusu algılanabilir. Karın içindeki kristaller pürüzsüz olduğundan her biri ışığı ayna gibi yansıtır. Dik açılardan bakıldığında bu, buz üzerindeki küçük, parlak yansımalar olarak görülebilir. Ancak kristaller bir araya toplandığında ışığı genel olarak dağıtırlar.
Kar, beyaz dışında başka renklerde de görünebilir. Işığın üzerine düşme şekli renk oluşumuna yardımcı olduğundan, kar bazı durumlarda, örneğin gölgede kaldığında, mavi, mavimsi mor, mor, hatta pembe tonlarında görünebilir. Bu nedenle bazı manzara sanatçıları resimlerinde tamamen saf beyaz boya kullanmaktan kaçınırlar ve gerçekte hangi renkleri gördüklerini düşünürler; resimlerde karı canlandırmak için genellikle beyazı biraz farklı renklerle karıştırarak kullanırlar. Kırmızı ya da pembemsi, karpuz karı, kanlı kar ya da ahududu karı denilen karlar da gözlenebilir.
Bu renkler, kar kütlesinin içinde bulunan bir tür yeşil alg olan Chlamydomonas nivalis’in (Chloromonas typhlos olarak da anılır) kırmızı pigmentlerinden kaynaklanır. Bu alg, tüm dünyada Alplerin ve kutup bölgelerinin karla kaplı alanlarında bulunan tek hücreli, kırmızı renkli, fotosentetik bir algdir.
Kirlilik de karın rengini etkileyebilir. Toz parçacıkları ve diğer kirleticiler buz kristallerinin içine sıkıştığında, oluşan kar taneleri tüm renkleri emerek karın siyah görünmesine neden olabilir. İçinde bulunan bazı başka organizmalar nedeniyle de kar farklı renklerde (yeşil, turuncu, sarı gibi) görülebilir.
Buzullar Neden Mavi Görünür?
Derin kar ve buz, özellikle de buzullar, onlarca yıl hatta yüzyıllar boyunca daha fazla kar tarafından bastırılan eski karın sıkışmasıyla oluşur. Antarktika’daki buz çekirdekleri 800.000 yıl öncesine dayanmaktadır. Görkemli buzullar ve kalın kar yığınları veya sıkışmış kar mavi renkte görünebilir.
Sıkıştırılmış kar veya buzda kristaller arasında çok az hava bulunur, bu nedenle ışığın yansıması için daha az fırsat vardır. Herhangi bir renk tonunu görmek için en az birkaç fitlik (1 fit 0,3 metredir) kar derinliği gereklidir. Kalın katmanlar, kırmızı ışığı emen filtreler gibi davranır. Buz tabakasının içine giren herhangi bir ışık, geri yansımadan önce buzun içinde daha uzun bir mesafe kat eder. Işık, geri yansımadan önce buz taneleri arasında defalarca yansır ve bu da spektrumun kırmızı ucuna emilmesi için yeterli zaman kazandırır; kırmızı ışığı mavi ışıktan daha fazla emer. Yüzeye geri dönen ışık mavidir ve kar mavi görünür. Grönland’ın bazı bölgelerinde ve diğer Arktik bölgelerde aynı prensip nedeniyle zaman zaman kırmızı ve yeşil kar görülür.
Temiz, derin karda bir delik açıldığında bir renk geçişi ortaya çıkar. Açıklığın veya deliğin yakınında kar sarımsı görünecektir. Buz kristalleri sarıyı geçirir ve diğer renkleri emer. Derinlik arttıkça, emilen ve geri yansıyan renge bağlı olarak renk sarımsı-yeşil, yeşilimsi mavi ve son olarak parlak (canlı) mavi olur. Delik yeterince derinse, tüm ışık emilir, renk ve ışık tamamen kaybolur. Buzun rengi gücünü ve yaşını belirler. Daha az kabarcık içeren eski mavi buz, beyaz buzdan daha güvenli ve daha güçlüdür.